PL202123B1 - Sposób zagospodarowania zdegradowanej eksploatacją powierzchni kopalń głębinowych - Google Patents

Abstract

1. Sposób zagospodarowania zdegradowanej eksploatacją powierzchni kopalń głębinowych, w którym obniżenia poeksploatacyjne o postaci wyselekcjonowanej części niecki osiadania zapeł- nia się i przywraca do użytecznego zagospodarowania, natomiast wody dopływające do wyrobisk podziemnych kopalni ujmuje się odrębnie w zależności od stopnia ich mineralizacji, a następnie poddaje się procesom głębokiego oczyszczania z zanieczyszczeń i zawiesiny mechanicznej, a następnie wypompowuje się odrębnie na powierzchnię, znamienny tym, że po uszczelnieniu powierzchniowym wybranej części niecki osiadania zalewa się ją wydobytymi z podziemi kopalni i głęboko oczyszczonymi z zanieczyszczeń oraz zawiesiny mechanicznej wodami wysokozmineralizowanymi, o zawartości chlorków i siarczanów wyższej niż 200 mg/l.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób zagospodarowania zdegradowanej eksploatacją powierzchni kopalń głębinowych mający na celu prowadzenie skojarzonej gospodarki złożem i wodami dopływającymi do wyrobisk podziemnych w kopalniach węgla kamiennego.

Wskutek prowadzenia eksploatacji pokładów węgla kamiennego powierzchnia obszaru górniczego podlega odkształceniom, przejawiającym się w głównej mierze osiadaniem i wykształcaniem w ten sposób niecki osiadania. Znane i stosowane sposoby rekultywacji tak zdegradowanej powierzchni polegają w głównej mierze na wyprzedzającym zebraniu wierzchniej warstwy gleby, sukcesywnym do osiadania terenu nawożeniu do niecki osiadania skał skłonnych do dezintegracji, a w końcu ponownym przykryciu terenu zebraną uprzednio glebą. Tak wykonane roboty rekultywacyjne umożliwiają rolnicze wykorzystanie terenu uprzednio zdegradowanego eksploatacją.

Znane są również, na przykład z polskich opisów wynalazków P-319618 i P-326988, czy też P-338277 sposoby zagospodarowania wód dopływających do wyrobisk podziemnych kopalni, w których wody o zróżnicowanej mineralizacji ujmuje się odrębnie i lokuje w odrębnych zbiornikach podziemnych. Następnie wody o zróżnicowanej zawartości chlorków i siarczanów poddaje się procesowi głębokiego oczyszczania z zanieczyszczeń oraz zawiesiny mechanicznej i wypompowuje się na powierzchnię, gdzie wody wysokozmineralizowane o wysokiej zawartości chlorków i siarczanów kieruje się do procesów zatężania, bądź odsalania, ewentualnie używa się jako wody zarobowej do mieszanin wiążących lokowanych w likwidowanych wyrobiskach podziemnych. Wody niskozmineralizowane kieruje się do celów technologicznych, bądź też do cieków powierzchniowych.

Problem z takim wykorzystaniem wód dołowych polega na tym, że procesy zatężania, bądź odsalania wód wysokozmineralizowanych są procesami ogromnie kosztownymi, wymagającymi zaangażowania bardzo wysokich środków inwestycyjnych, a jednocześnie prowadzą do powstania trudnych do neutralizacji odpadów toksycznych oraz bardzo dużych ilości gipsów i soli, co stwarza problemy z ich zagospodarowaniem.

Znany jest ponadto, na przykład z polskiego zgłoszenia wynalazku P-350509, sposób zagospodarowania wód wysokozmineralizowanych, w którym w powierzchniowych zbiornikach wód nie zmineralizowanych wydziela się odrębny zbiornik, w którym lokalizuje się wody wysokozmineralizowane, które w wysokich stanach cieków powierzchniowych dozuje się do wód nie zmineralizowanych płynących w tych ciekach.

Celem wynalazku jest taki sposób zagospodarowania zdegradowanej eksploatacją powierzchni kopalń głębinowych, w którym możliwym będzie unikniecie kosztownych zabiegów rekultywacyjnych, wynikających z zapełniania skałami i gruntem obniżeń powierzchni, przy jednoczesnym wykorzystaniu odpompowanych z kopalni wód o zróżnicowanej mineralizacji.

Sposób według wynalazku polega na tym, że po uszczelnieniu powierzchniowym wybranej części niecki osiadania zalewa się ją wydobytymi z podziemi kopalni i głęboko oczyszczonymi z zanieczyszczeń oraz zawiesiny mechanicznej wodami wysokozmineralizowanymi o zawartości chlorków i siarczanów wyż szej niż 200 mg/l.

W celowym wykonaniu, wodami wysokozmineralizowanymi zalewa się wybraną część niecki osiadania w trakcie jej wykształcania, przy czym w miarę postępującego dalszego osiadania powierzchni sukcesywnie, wyprzedzająco uszczelnia się i podnosi się koronę obwałowania tak powstającego zbiornika powierzchniowego aż do osiągnięcia ostatecznego, założonego poziomu lustra wody. Pozwala to na równoległe w czasie kształtowanie zbiornika powierzchniowego i zagospodarowanie wód dołowych bez konieczności oczekiwania na ostateczne uformowanie niecki osiadania.

Korzystnym jest, zwłaszcza w sytuacji wymagającej szczególnej ochrony środowiska w sąsiedztwie tak powstałego zbiornika powierzchniowego, gdy na obrzeżu zbiornika wód wysokozmineralizowanych wykonuje się dodatkowy, ekranujący go buforowy zbiornik i/lub cieki wód nie zmineralizowanych, bądź o niskiej mineralizacji.

W sytuacji, w której tworzy się wię cej niż jeden zbiornik wód wysokozmineralizowanych, zbiorniki te korzystnie łączy się ze sobą przelotowymi przepustami, zwłaszcza rurowymi, kształtującymi poziomy wód w sąsiednich zbiornikach.

Korzystnym jest wówczas, gdy zbiorniki i/lub cieki wód nie zmineralizowanych, bądź o niskiej mineralizacji wykonuje się dla każdego ze zbiorników wód wysokozmineralizowanych.

Zasadniczą zaletą sposobu według wynalazku jest to, że zdegradowaną powierzchnię kopalni rekultywuje się bardzo uciążliwymi do wykorzystania wodami o wysokiej mineralizacji, a przez to twoPL 202 123 B1 rzy się kontrolowane zbiorniki powierzchniowe mogące służyć celom rekreacyjnym. Ponieważ zaś wody te przed ulokowaniem w niecce osiadania poddane są procesom głębokiego oczyszczania, uzyskuje się stabilne w czasie zbiorniki, nie wymagające okresowego czyszczenia, czy też pogłębiania. Dodatkowo zauważyć trzeba, że wody wysokozmineralizowane gromadzone w zbiornikach powierzchniowych otwartych podlegają procesowi samoczynnego wysładzania i z biegiem czasu mogą być dozowane do cieków powierzchniowych wód nie zmineralizowanych bez szkody dla środowiska naturalnego. Jest to znacznie ułatwione w sytuacji wykonywania dodatkowych zbiorników i/lub cieków ekranujących, zawierających wody niskozmineralizowane bądź nie zmineralizowane.

Wynalazek został bliżej objaśniony w niżej przedstawionym przykładzie wykonania.

Wody o zróżnicowanym stopniu mineralizacji dopływające do wyrobisk podziemnych w zależności od stężenia chlorków i siarczanów ujmuje się odrębnie i tak wody wysokozmineralizowane o zawartości chlorków i siarczanów wyższej od 200 mg/l ujmuje się w innych podziemnych zbiornikach, natomiast wody niskozmineralizowane, o zawartości chlorków i siarczanów niższej niż 200 mg/l ujmuje się w odrębnych podziemnych zbiornikach. Zarówno wody wysokozmineralizowane, jak i wody niskozmineralizowane poddaje się w pierwszej kolejności głębokiemu oczyszczaniu z zanieczyszczeń i zawiesiny mechanicznej w odpowiadających im instalacjach, po czym odrębnie rurociągami w szybach odpompowuje się je na powierzchnię. Tutaj wody niskozmineralizowane kieruje się do obiegów technologicznych kopalni, w szczególności do procesów wzbogacania prowadzonych w zakładzie przeróbczym, zaś wody wysokozmineralizowane odpompowuje się do uszczelnionego powierzchniowego zbiornika otwartego. Zbiornik otwarty lokalizuje się w obszarze wpływów eksploatacyjnych kopalni, wykształcających nieckę osiadania powierzchni.

W miarę postę pu osiadania powierzchni wykształ cają cego tę nieckę osiadania, obwał owanie zbiornika sukcesywnie podnosi się, izoluje i utwardza do osiągnięcia zamierzonej koty wysokościowej wynikającej z ostatecznie przewidywanego poziomu wód zbiornika otwartego. Przed zapełnieniem zbiornika otwartego w obszarze wpływów eksploatacji wyznacza się następny zbiornik otwarty, do którego wody wysokozmineralizowane kieruje się po zapełnieniu poprzedniego zbiornika otwartego. W tym celu zbiorniki otwarte łączy się przepustami rurowymi.

W warunkach wymagają cych specjalnego reż imu ochrony ś rodowiska w obrę bie zbiorników otacza sieje ciekami powierzchniowymi wód nie zmineralizowanych, do których kieruje się nadmiar wód niskozmineralizowanych z obiegów technologicznych kopalni, po wcześniejszym wtórnym ich oczyszczeniu z zanieczyszczeń i zawiesiny mechanicznej.

Claims (5)

1. Sposób zagospodarowania zdegradowanej eksploatacją powierzchni kopalń głębinowych, w którym obniż enia poeksploatacyjne o postaci wyselekcjonowanej części niecki osiadania zapeł nia się i przywraca do użytecznego zagospodarowania, natomiast wody dopływające do wyrobisk podziemnych kopalni ujmuje się odrębnie w zależności od stopnia ich mineralizacji, a następnie poddaje się procesom głębokiego oczyszczania z zanieczyszczeń i zawiesiny mechanicznej, a następnie wypompowuje się odrębnie na powierzchnię, znamienny tym, że po uszczelnieniu powierzchniowym wybranej części niecki osiadania zalewa się ją wydobytymi z podziemi kopalni i głęboko oczyszczonymi z zanieczyszczeń oraz zawiesiny mechanicznej wodami wysokozmineralizowanymi, o zawartości chlorków i siarczanów wyższej niż 200 mg/l.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wodami wysokozmineralizowanymi zalewa się wybraną część niecki osiadania w trakcie jej wykształcania, przy czym w miarę postępującego dalszego osiadania powierzchni sukcesywnie uszczelnia się i podnosi koronę obwałowania tak powstającego zbiornika powierzchniowego aż do osiągnięcia ostatecznego poziomu lustra wody.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że na obrzeżu zbiornika powierzchniowego wód wysokozmineralizowanych o zawartości chlorków i siarczanów wyższej od 200 mg/l wykonuje się buforowy, ekranujący go zbiornik i/lub cieki wód nie mineralizowanych, bądź o niskiej mineralizacji.

4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że przy więcej niż jednym zbiorniku powierzchniowym wód wysokozmineralizowanych zbiorniki te łączy się ze sobą przelotowymi przepustami, korzystnie rurowymi, kształtującymi poziomy wód w sąsiednich zbiornikach.

5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że buforowe, ekranujące zbiorniki i/lub cieki wód niezmineralizowanych wykonuje się dla każdego ze zbiorników wód wysokozmineralizowanych.